JP4645149B2 - 発光ダイオード点灯装置及びこれを用いた照明器具 - Google Patents
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図1は、本発明の第1の実施形態に係る発光ダイオード点灯装置の構成の一例を示す回路図である。図1に示す発光ダイオード点灯装置1には、電圧変換回路2が接続され、電圧変換回路2には整流回路3が接続されて、照明器具5が構成されている。整流回路3は、商用電源4から供給された交流電源電圧を整流して電圧変換回路2へ出力する。電圧変換回路2は、整流回路3によって整流された電圧を略一定の電圧に変換し、発光ダイオード点灯装置1に発光ダイオードを発光させるための直流電源電圧Vdcを供給する。この場合、電圧変換回路2及び整流回路3が、電源部の一例に相当する。
・・・(1)
例えば、抵抗R3での電圧降下Vrを1V、電圧VCEminを0.5Vとすると、LED直列回路6に電流Iを流すためには、VLED≦Vdc−1.5(V)の条件を満たす必要がある。以下の説明において、電圧降下Vrを1V、電圧VCEminを0.5Vとした場合を例に、説明する。
次に、本発明の第2の実施形態に係る発光ダイオード点灯装置について説明する。図6は、本発明の第2の実施形態に係る発光ダイオード点灯装置1cの構成の一例を示す回路図である。図6に示す発光ダイオード点灯装置1cと図4に示す発光ダイオード点灯装置1aとでは、下記の点で異なる。すなわち、図6に示す発光ダイオード点灯装置1cは、図4に示す発光ダイオード点灯装置1aの構成に加えてさらに、抵抗R8,R9,R10、コンパレータCMP2、及びトランジスタTr5からなる発光ダイオードの短絡解除回路を備える。
次に、本発明の第3の実施形態に係る発光ダイオード点灯装置について説明する。図7は、本発明の第3の実施形態に係る発光ダイオード点灯装置1dの構成の一例を示す回路図である。図7に示す発光ダイオード点灯装置1dと図1に示す発光ダイオード点灯装置1とでは、下記の点で異なる。すなわち、図7に示す発光ダイオード点灯装置1dは、サイリスタTh1の代わりにトランジスタTr3を備える。また、コンパレータCMP1は、配線11,12間に接続された抵抗R11,R12の直列回路により電源電圧Vdcを分圧して得られた抵抗R12の端子電圧を基準電圧Vlef3として用いる。
次に、本発明の第4の実施形態に係る発光ダイオード点灯装置について説明する。図11は、本発明の第4の実施形態に係る発光ダイオード点灯装置1eの構成の一例を示す回路図である。図11に示す発光ダイオード点灯装置1eと図7に示す発光ダイオード点灯装置1dとでは、下記の点で異なる。すなわち、図11に示す発光ダイオード点灯装置1eは、LED直列回路6の温度を上昇させるためのヒータ回路15をさらに備える。
次に、本発明の第5の実施形態に係る発光ダイオード点灯装置について説明する。図12は、本発明の第5の実施形態に係る発光ダイオード点灯装置1fの構成の一例を示す回路図である。図12に示す発光ダイオード点灯装置1fと図1に示す発光ダイオード点灯装置1とでは、下記の点で異なる。すなわち、図12に示す発光ダイオード点灯装置1fは、サイリスタTh1の代わりにトランジスタTr3を備え、配線11,12間に抵抗R16,R17が直列に接続され、抵抗R16,R17により電源電圧Vdcを分圧した電圧VR17がコンパレータCMP1のマイナス端子に供給される。また、コンパレータCMP1のプラス端子には、基準電圧Vlef4(第3の設定電圧)が供給される。
次に、本発明の第6の実施形態に係る発光ダイオード点灯装置について説明する。図14は、本発明の第6の実施形態に係る発光ダイオード点灯装置1gの構成の一例を示す回路図である。図14に示す発光ダイオード点灯装置1gと図7に示す発光ダイオード点灯装置1dとでは、下記の点で異なる。すなわち、図14に示す発光ダイオード点灯装置1gは、図7に示す発光ダイオード点灯装置1dと同様の構成に加えて図12に示す発光ダイオード点灯装置1fにおける抵抗R16,R17、コンパレータCMP1、抵抗R4、コンデンサC1、及びトランジスタTr3に相当する抵抗R16,R17、コンパレータCMP11、抵抗R14、コンデンサC11、及びトランジスタTr13をさらに備える。
次に、本発明の第7の実施形態に係る発光ダイオード点灯装置について説明する。図15は、本発明の第7の実施形態に係る発光ダイオード点灯装置1hの構成の一例を示す回路図である。図15に示す発光ダイオード点灯装置1hと図1に示す発光ダイオード点灯装置1とでは、下記の点で異なる。すなわち、図15に示す発光ダイオード点灯装置1hは、図1に示す発光ダイオード点灯装置1におけるコンパレータCMP1、抵抗R4、コンデンサC1、及びサイリスタTh1の代わりに点灯個数制御部16と、LED直列回路6におけるn個の発光ダイオードのアノードを、それぞれグラウンドGNDに接続する複数のトランジスタTra1、Tra2、Tra3、...Tranとを備える。
2 電圧変換回路
3 整流回路
4 商用電源
5 照明器具
6 LED直列回路
7 筐体
8 セード部材
11,12 配線
13 カレントミラー回路
14 配線
15 ヒータ回路
16 点灯個数制御部
CMP1 コンパレータ
CMP11 コンパレータ
CMP2 コンパレータ
Th1 サイリスタ
Th2 サーミスタ
Tr1,Tr2,Tr3,Tr4,Tr5,Tr6 トランジスタ
Tr13 トランジスタ
Claims (11)
- 複数の発光ダイオードによる直列回路と、
直流の電源電圧を受け付けて、前記直列回路に発光用の電圧を供給する電圧供給手段と、
前記電圧供給手段により供給された発光用の電圧の下で、前記発光ダイオードが点灯可能な数となるように、前記直列回路における複数の発光ダイオードのうち一部を短絡する制御部とを備え、
前記制御部は、前記電圧供給手段により供給された発光用の電圧によって前記直列回路で生じた順方向電圧が、予め設定された第1の設定電圧を超えた場合に前記直列回路における複数の発光ダイオードのうち一部を短絡することを特徴とする発光ダイオード点灯装置。 - 前記制御部は、前記電圧供給手段により供給された発光用の電圧によって前記直列回路で生じた順方向電圧が、前記第1の設定電圧より低い第2の設定電圧を下回る場合、前記短絡を解除することを特徴とする請求項1記載の発光ダイオード点灯装置。
- 前記第1の設定電圧は、前記複数の発光ダイオードを予め定められた明るさで発光させるための電流を前記直列回路に供給した場合に前記電圧供給手段によって生じる電圧降下を前記電源電圧から差し引いた電圧値であることを特徴とする請求項1又は2記載の発光ダイオード点灯装置。
- 前記制御部は、前記電圧供給手段により供給された発光用の電圧によって前記直列回路で生じた順方向電圧の高低に応じて、前記短絡する発光ダイオードの数を増減することを特徴とする請求項1記載の発光ダイオード点灯装置。
- 複数の発光ダイオードによる直列回路と、
直流の電源電圧を受け付けて、前記直列回路に発光用の電圧を供給する電圧供給手段と、
前記電圧供給手段により供給された発光用の電圧の下で、前記発光ダイオードが点灯可能な数となるように、前記直列回路における複数の発光ダイオードのうち一部を短絡する制御部とを備え、
前記制御部は、前記電圧供給手段により受け付けられる電源電圧が、予め設定された第3の設定電圧に満たない場合にのみ、前記直列回路における複数の発光ダイオードのうち一部を短絡することを特徴とする発光ダイオード点灯装置。 - 前記制御部は、前記電圧供給手段から供給された電源電圧の高低に応じて、前記短絡する発光ダイオードの数を減増することを特徴とする請求項5記載の発光ダイオード点灯装置。
- 複数の発光ダイオードによる直列回路と、
直流の電源電圧を受け付けて、前記直列回路に発光用の電圧を供給する電圧供給手段と、
前記電圧供給手段により供給された発光用の電圧の下で、前記発光ダイオードが点灯可能な数となるように、前記直列回路における複数の発光ダイオードのうち一部を短絡する制御部とを備え、
前記制御部は、前記直列回路の温度を検出する温度検出部をさらに備え、前記温度検出部により検出された温度が予め設定された第1の設定温度を下回る場合にのみ、前記直列回路における複数の発光ダイオードのうち一部を短絡するものであることを特徴とする発光ダイオード点灯装置。 - 前記制御部は、前記直列回路の温度を上昇させる加熱部を備え、前記温度検出部により検出された温度が予め設定された第1の設定温度を下回る場合にのみ、前記加熱部により前記直列回路の温度を上昇させるものであることを特徴とする請求項7記載の発光ダイオード点灯装置。
- 前記制御部は、前記温度検出部により検出された温度の高低に応じて、前記短絡する発光ダイオードの数を減増することを特徴とする請求項7又は8に記載の発光ダイオード点灯装置。
- 前記複数の発光ダイオードは、それぞれ温度の低下に対して一定の割合で光出力が上昇するものであり、
前記制御部は、前記温度検出部により検出された温度の低下に対する前記光出力が上昇する割合で、前記短絡する発光ダイオードの数を増加することを特徴とする請求項9記載の発光ダイオード点灯装置。 - 発光ダイオード点灯装置と、商用電源から発光ダイオードを発光させるための電源電圧を生成して前記発光ダイオード点灯装置に供給する電源部と、前記発光ダイオード点灯装置及び前記電源部を収容する筐体とを備え、
前記発光ダイオード点灯装置は請求項1〜10のいずれかに記載の発光ダイオード点灯装置であることを特徴とする照明器具。
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